Molecular Detection and Characterizations of Chlamydia trachomatis Ocular Infection in Al-Gadarif State –Sudan

Abstract

ABSTRACT Background: Chlamydia trachomatis , that affects the eyes, causes Trachoma, and can be lead to blindness. The bacteria that cause the disease can be spread by both direct and indirect contact with an affected person's eyes or nose . The disease is endemic in parts of Africa, Middle East, and India, the disease is problematic particularly in Ethiopia and Sudan regions. Aim: This study aimed to detect and characterize Chlamydia trachomatis that associated with ocular infection , using molecular techniques (PCR,Gene sequencing) in Al - Gadarif State- Sudan. Materials and Methods : This was a descriptive and cross - sectional study , conducted from (2016-2018 ) at Al - Gadarif state in five villages ( Bawi South, Bawi West, Bawi Center, Bawi East and Tabaldia) , 318 child with active trachoma were enrolled (aged from 1 to 9 years, out of them 162 were males and 156 females, direct interviewing questionnaire was used to collect demographic and clinical data from children guardians, ethical clearance was obtained from National Health Research Ethical committee (NHREC) , ocular specimen were collected from all, PCR test was done to detect Chlamydia trachomatis omc-B gene, then sequencing for omc-B gene in 47 PCR product was performed, blast was done for the gene in the National Center for Biotechnology Information (NCBI ), furthermore genotyping for the 47 Chlamydia trachomatis sequenced samples was perfrmed , also relation between positive Chlamydia trachomatis and other factors ( age, gender, family history ,latrine , source of water) were observed, collected data was analyzed by SSPS version 2016. Results: Among the total 318 child having signs of active trachoma, chlamydia trachomatis omc-B gene was detected in 83 (26.1%), the highest percentage observed in Bawi center village (10%) followed by Bwi East (5.7%) Bawi west (4.4%) Tabaldia (4.1%) and Bawi South (1.9%) . Regarding sequencing of omc-B gene from 47 PCR products, the blast and matching in the NCBI , showed similarity with other Chlamydia trachomatis registered in NCBI, the identity was (100%) , phylogenetic tree was studied, all sequenced strains were Chlamydia trachomatis serotype A . Regarding age, the highest prevalence (19.8%) of positive results was observed among (3-4) years age group, according to gender, 46 (28.7%) out of 162 males were positive for Chlamydia trachomatis, while among 156 females, 37 (23.7%) were positive. Statistical analysis showed insignificant relation between positivity of Chlamydia trachomatis and gender (p value = 0.342) other factors were studied, out of total positive patients enrolled, (37.7% ) had latrine in their houses, and (23.7%) had not , Statistical analysis showed significant relation between positivity of Chlamydia trachomatis and presence of latrines (p values = 0.034) According to water source (34.2% ) had tap water in their houses ,and (25%) had not, statistical analysis showed in significant relation between positivity of Chlamydia trachomatis and presence of tap water (p values = 0.252) . Data regarding past history of trachoma was collected, It found that (25.8%) of positive patients had history, and it was (26.6%) for negative patients, Statistical analysis showed insignificant relation between positivity of Chlamydia trachomatis and past family history of infection (p values = 0.883), Conclusion and Recommendations: Chlamydia. trachomatis is frequent among children with signs of active trachoma in Al-Gadarif State –Sudan, and the circulating strain is matched genetically to the classical one registered in NCBI, and all sequenced strains were Chlamydia trachomatis serotype (A). Further studies are recommended to validate these results.

الخلاصة

الخلفيه : الرمد الحبيبي أو التهاب الملتحمة الحبيبي )التراخوما( عدوي بكتيرية تؤثر علي العينين وقد تؤدي إلي العمى وينتج المرض عن العدوى ببكتيريا ) الكلاميديا تراكوماتس ( المتدثرة الحثريه وينتشر داء الرمد الحبيبي عبر ملامسه العين والجفون للبكتريا المسببة للمرض عن طريق الاتصال المباشر وغير المباشر مع عين الشخص المصاب أو أنفه ، هذا المرض مستوطن في أجزاء من إفريقيا والشرق الأوسط والهند ، و يمثل مشكلة خاصة في مناطق إثيوبيا والسودان . . الهدف من الدراسة : الكشف عن المتدثرة الحثريه التي تصيب العين بين الأطفال المصابين بالرمد الحبيبي في السودان - القضارف باستخدام تقنيه فحص الإحياء الجزيئية ) فحص تفاعل البوليميراز المتسلسل، وتسلسل الحمض النووي( . ألطريقه : هذه دراسة مقطعيه وصفيه وقد أجريت في الفترة بين (2016-2018 ) في السودان ولاية القضارف في خمس قري ) باوي جنوب, باوي غرب ,باوي وسط,باوي شرق وتبلديه ( . أجريت الدراسة علي 318 طفل مصابون بالتراخوما تتراوح أعمارهم بين (1 - 9 ) سنوات حيث كان 162 منهم من الذكور و 156 من الإناث وقد تم استخدام استبيان منظم ومقابلات شخصيه وجمعت المعلومات من مرافقي المرضي . تم اخذ الترخيص من قبل اللجنة الوطنية لأخلاقيات البحوث الصحية شملت الدراسة 318 طفل مصابون بالتهاب الملتحمه الحبيبي، تم اخذ مسحات من العين من جميع الأطفال الذين شملتهم هذه الدراسة واجري عليها فحص تفاعل البوليميراز المتسلسل علي 318 عينه كما تم عمل فحص تسلسل الحمض النووي ل 47 عينه من العينات الايجابية لتفاعل البوليميراز المتسلسل , وقد تم البحث في العلاقة بين الاصابه بالتهاب الملتحمة الحبيبي (التراخوما( و عمر و جنس المريض والعوامل الاخري والتي تعتبر عوامل مؤثره في انتشار المرض )وجود المراحيض بالمنزل ,وجود مياه صنابير وأيضا وجود تاريخ مرضي للاصابه بالرمد الحبيبي في الاسره تم تحليل البيانات باستخدام برنامج الحزمة الإحصائية للعلوم الاجتماعية نسخة 2016 . النتائج : شملت الدراسة 318 طفل يعانون من إعراض المرض وجدنا ( 83 ) ( %26.1 ) ( كانت نتائجهم ايجابيه لتفاعل البوليميراز المتسلسل للكلاميديا وقد وجدت اعلي نسبه من المصابين في قري باوي وسط ( % 10) تليها باوي شرق (% 5.7 ) ثم باوي غرب (% 4.4 ) وتبلديه (% 4.1 ) واخيرا باوي جنوب ( %1.9) وبعد إجراء تسلسل الحمض النووي لعدد 47 عينه ايجابيه لتفاعل البوليميراز المتسلسل وباستخدام )المركز الوطني لمعلومات التقانه الحيوية( كمرجع وجدنا إن الكلاميديا في العينات مطابقة للكلاميديا ألمسجله بالمرجع بنسه % 100 كما وجدنا بعد عمل شجره النشؤ والتطور ومقارنه الجين التسلسلي ان جميع العينات تحت الدراسة تنتمي إلي السلاله (A) .

كانت اعلي نسبه انتشار للمرض % 19.9) ( بين الاطفال في عمر 3 سنوات بينهم 162 من الذكور بهم (% 28.7 ) 47 كانت نتائجهم ايجابيه لتفاعل البوليميراز المتسلسل و 156 من الإناث بهم 37 ( %23.7 ( كانت نتائجهم ايجابيه للفحص كما وجدنا 20 ( %6.2) من المصابين لديهم مراحيض بالمنزل بينما 63 ( %23.7) ليس لديهم مراحيض بالمنزل توجد علاقة احصائيه بين وجود المراحيض بالمنزل والاصابه بالمرض كما وجدنا 12 ( %34.2) من المصابين لديهم صنابير مياه بالمنزل بينما 71 ( %25) ليس لديهم صنابير مياه بالمنزل , وليس هنالك علاقة احصائيه بين وجود صنابير المياه بالمنزل والاصابه بالمرض إما بالنسبة للتاريخ المرضي بالا سره فوجدنا 59 ( %25.8 ) لديهم تاريخ بالاصابه بنفس المرض في الاسره بينما 24 ( %26.6) ليس لديهم تاريخ بالاصابه ووجدنا انه ليس هنالك علاقه احصائيه بين الاصابه بالمرض و التاريخ المرضي في الاسره . الخلاصه: تنتشر الكلاميديا تراكوماتس بين الأطفال المصابين بالتراخوما في منطقه القضارف بالسودان و تتشابه الكلاميديا الموجودة جينيا مع الكلاميديا المسجله ) بالمركز الوطني لمعلومات التقانه الحيويه( وكان السلاله الموجوده بالسودان من ألسلاله . (A)